數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量復(fù)習(xí)題.docx

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量復(fù)習(xí)題一、 選擇題1. 在航空影像的透視變換中，地面上一組平行于攝影方向線直線上無(wú)空遠(yuǎn)點(diǎn)的構(gòu)像是（ D ）。A. 像主點(diǎn)B. 像底點(diǎn)C. 等角點(diǎn)D. 主合點(diǎn)2. 在航空影像的透視變換中，過(guò)像片上等角點(diǎn)的像水平線稱為（ A ）。A. 等比線B. 主縱線C. 跡線D. 攝像方向線3. 在傾斜的航空影像上，若地面沒(méi)有起伏，則攝影比例尺不受像片傾斜影響等于水平像片攝影比例尺的點(diǎn)位于（ C ）上。A. 真水平線B. 主縱線C. 等比線D. 跡線4. 航空影像的內(nèi)方位元素包括鏡頭中心（鏡頭物方節(jié)點(diǎn)）到影像面的垂距，以及（ A ）相對(duì)于影像中心的位置、。A. 像主點(diǎn)B. 像底點(diǎn)C. 等角點(diǎn)D. 主合點(diǎn)5. 在進(jìn)行影像內(nèi)定向時(shí)，若僅量測(cè)了3個(gè)框標(biāo)的像點(diǎn)坐標(biāo)，則可以使用的多項(xiàng)式變換公式是（ A ）。A. 線性變換公式B. 雙線性變換公式C. 仿射變換公式D. 投影變換公式6. 航空影像組成的立體像對(duì)，完成相對(duì)定向后，則（ B ）。A. 消除了同名像點(diǎn)的左右視差B. 像除了同名像點(diǎn)的上下視差C. 消除了像點(diǎn)由于地表起伏引起的像差D. 求出了影像的外方位元素7. 在以下數(shù)字影像特征提取算法中，適合進(jìn)行圓點(diǎn)定位的是（ A ）。A. Wong-Trinder定位算子B. Forstner算子C. Hough變換D. 高精度角點(diǎn)與直線定位算子8. 在豎直航空攝影的情況下，導(dǎo)致幾何畸變的主要原因是（ D ）。A. 攝影機(jī)物鏡透視畸變B. 感覺(jué)材料變形C. 影像掃描數(shù)字化過(guò)程產(chǎn)生的畸變D. 地形高差產(chǎn)生的畸變9. 在VirtuoZo數(shù)字影像處理前，必須進(jìn)行哪些設(shè)置（ABCD）。A.測(cè)區(qū)參數(shù)B.模型參數(shù)C.相機(jī)參數(shù)D. 地面控制點(diǎn)10. 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)是由（A）代替人眼的立體量測(cè)與識(shí)別，完成影像幾何與物理信息自動(dòng)提取。A. 計(jì)算機(jī)視覺(jué)B. 機(jī)械導(dǎo)桿C. 光學(xué)投影D. 光學(xué)與機(jī)械導(dǎo)桿11. 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的基本范疇還是確定被攝對(duì)象的（A）與（C），即量測(cè)與理解。A. 幾何特性B. 微分特性C. 物理屬性D. 輻射特性12. 哪些是數(shù)字影像匹配的基本算法（ABCD）A.相關(guān)函數(shù)B.協(xié)方差函數(shù)C.相關(guān)系數(shù)D. 差平方和13. 在VirtuoZo中能夠直接生成哪些產(chǎn)品（ABD）A.DEMB.正射影像C.截面圖D. 等高線圖14. 以下哪一項(xiàng)不屬于攝影測(cè)量主要發(fā)展階段（ C ）A. 解析攝影測(cè)量B. 模擬攝影測(cè)量C.機(jī)器攝影測(cè)量D.數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量15. 為求得不在采樣點(diǎn)上的影像的灰度值時(shí)就需要進(jìn)行內(nèi)插，這個(gè)過(guò)程稱為（D）A. 采樣B. 量化C. 離散化D. 重采樣16. 以下各種影像匹配方法中，可以考慮輻射畸變和幾何變形的算法是（D）。A. 協(xié)方差函數(shù)測(cè)度匹配算法B. 相關(guān)系數(shù)測(cè)度匹配算法C. 鉛垂線軌跡法D. 最小二乘法影像匹配17. 以下影像匹配方法中，可以直接確定物體表面點(diǎn)三維坐標(biāo)的是（ ）。A. 相關(guān)函數(shù)法B. 相關(guān)系數(shù)法C. 鉛垂線軌跡法D. 最小二乘影像匹配18. 影像匹配實(shí)質(zhì)上是在兩幅（或多幅）影像之間識(shí)別（C）。A像主點(diǎn)B. 特征點(diǎn)C. 同名點(diǎn)D. 差異點(diǎn)19. 若兩張影像的灰度強(qiáng)度平均相差一個(gè)常量，以下數(shù)字影像匹配基本算法中，匹配測(cè)度不受影響的是（ ）。A. 相關(guān)函數(shù)B. 協(xié)方差函數(shù)C. 相關(guān)系數(shù)D. 差平方和20. 僅考慮輻射的線性畸變的最小二乘匹配是（C）。A相關(guān)函數(shù)B. 協(xié)方差函數(shù)B. 相關(guān)系數(shù)D. 最小距離21. 相關(guān)系數(shù)是（D）線性變換的不變量A. 坐標(biāo)B. 焦距C. 幾何D. 灰度22. （CD）共同稱為立體正射影像對(duì)。A. 原始影像B. 水平影像C. 正射影像D. 立體匹配片23. 通過(guò)相關(guān)函數(shù)的譜分析可知，當(dāng)信號(hào)高頻成分較少時(shí)，相關(guān)函數(shù)（A），相關(guān)的（B）。A曲線較平緩B. 拉入范圍較大C. 曲線陡峭D. 拉入范圍較小24. 由粗到精的相關(guān)策略，也就是先通過(guò)（A）進(jìn)行初相關(guān)，找到同名點(diǎn)的粗略位置，然后再利用高頻信息進(jìn)行（B）。A低通濾波B. 精確相關(guān)C. 高通濾波D. 粗相關(guān)25. 根據(jù)影像的外方位元素與（D），利用相應(yīng)的（C），或按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點(diǎn)解算，從原始非正射投影的數(shù)字影像獲取正射影像，叫做數(shù)字微分糾正。A. 立體模型B. 外方位元素C. 構(gòu)像方程式D. 數(shù)字地面模型26. Forstner算子計(jì)算各像素的（B）和像素為中心的一個(gè)窗口的（D），在影像中尋找具有盡可能小而接近圓的誤差橢圓的點(diǎn)作為特征點(diǎn)。A. 灰度方差陣B Roberts 梯度C. 二階差分D. 協(xié)方差矩陣27. DEM的精度主要取決于（BC），對(duì)不同的內(nèi)插算法，只要應(yīng)用合理，所得DEM的精度相差并不大。A. 目標(biāo)的高程B. 地形的復(fù)雜程度C. 采樣間隔D. 影像的質(zhì)量二、 填空題1. 攝影測(cè)量與遙感要解決的是所獲信息的“2W”問(wèn)題，即 where(在哪兒) 和 what(是什么) 這兩大問(wèn)題。2. 攝影測(cè)量的發(fā)展經(jīng)歷了模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量三種方法。3. 同一條航線內(nèi)相鄰像片之間的影像重疊稱為航向重疊，一般在60%以上。相鄰航線的重疊稱為旁向重疊，重疊度要求在24%以上。4. 攝影中心且垂直于像平面的直線叫做 主光線（軸） ，它與像平面的交點(diǎn)稱為 像主點(diǎn) 。5. 航空攝影像片為中心投影。6. 攝影測(cè)量中常用的坐標(biāo)系有 像平面坐標(biāo)系、 像空間坐標(biāo)系、 像空間輔助坐標(biāo)系、 攝影測(cè)量坐標(biāo)系、 地面測(cè)量坐標(biāo)系和 地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系。7. 像點(diǎn)a、攝影中心S和物點(diǎn)A在同一條直線上，這三點(diǎn)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式稱為 共線條件方程式（或中心投影構(gòu)像方程，萬(wàn)能公式） 。8. 中心投影的共線條件方程表達(dá)了 攝影中心 、 像點(diǎn) 和 對(duì)應(yīng)地物點(diǎn) 三點(diǎn)位于 同一直線的幾何關(guān)系，利用其解求單張像片6個(gè)外方位元素的方法稱為 單片空間后方交會(huì)。9. 恢復(fù)相片對(duì)的外方位元素要經(jīng)過(guò)兩個(gè)步驟： 相對(duì)定向 和 絕對(duì)定向 。10. 利用航攝像片上三個(gè)以上像點(diǎn)坐標(biāo)和相應(yīng)的地面點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算像片的外方位元素的工作，稱為 單張像片的空間后方交會(huì) 。11. 恢復(fù)立體像對(duì)左右像片的相互位置關(guān)系依據(jù)是共面條件方程。12. .相對(duì)定向的目的是確定相鄰像片之間的相對(duì)位置關(guān)系，最少需要 5 對(duì) 同名像點(diǎn)。13. 攝影測(cè)量中，為了恢復(fù)立體像對(duì)兩張像片之間的相互位置關(guān)系，可以根據(jù)左右像片上的同名像點(diǎn) 位于 同一核面 的幾何條件，采用 相對(duì)定向 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，最少需要量測(cè) 5 對(duì)同名像點(diǎn)。14. 解求單張像片的外方位元素最少需要 3 個(gè)平高地面控制點(diǎn)。15. 采用連續(xù)法對(duì)像對(duì)進(jìn)行相對(duì)定位時(shí)，通常采用 左像片的像空間直角坐標(biāo)系 作為描述兩張像片相對(duì)位置的像空間輔助坐標(biāo)系。16. 單元模型的絕對(duì)定向最少需要2個(gè)平高和1個(gè)高程地面控制點(diǎn)。17. 兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系間的坐標(biāo)變換最少需要2個(gè)平高和1個(gè)高程地面控制點(diǎn)。18. 恢復(fù)立體像對(duì)左右像片的相互位置關(guān)系依據(jù)的是共面條件方程。19. 影像數(shù)字化包括采樣和量化兩項(xiàng)內(nèi)容。20. 用于影像匹配的特征分為點(diǎn)特征和線特征兩種。21. 數(shù)字影像匹配的基本匹配算法有： 相關(guān)函數(shù)法 、 協(xié)方差函數(shù)法 、相關(guān)系數(shù)法、差平方和法以及差絕對(duì)值和法。22. 從航攝像片上量測(cè)的像點(diǎn)坐標(biāo)可能帶有 攝影材料變形 、 攝影機(jī)物鏡畸變 、 大氣折光誤 和 地球曲率誤差 四種系統(tǒng)誤差。23. 為了獲得糾正影像格網(wǎng)的灰度值，有兩種方案，分別稱為直接法方案和間接法方案。三、 名詞解釋： 1. 航空影像在飛機(jī)上使用航空攝影機(jī)對(duì)地面攝影得到的影像。2. 攝影比例尺嚴(yán)格講，攝影比例尺是指航攝像片上一線段為J與地向上相應(yīng)線段的水干距L之比。由于影像片有傾角，地形有起伏，所以攝影比例尺在像片上處處不相等。一般指的攝影比例尺，是把攝影像片當(dāng)作水平像片，地面取平均高程這時(shí)像片上的一線段l與地面上相應(yīng)線段的水平距L之比，稱為攝影比例尺1m。3. 像片傾角空中攝影采用豎直攝影方式，即攝影瞬間攝影機(jī)的主光軸近似與地面垂直，它偏離鉛垂線的夾角應(yīng)小于3D，夾角稱為像片傾角。4. 航向重疊同一條航線內(nèi)相鄰像片之間的影像重疊稱為航向重疊，一般要求在60以上。5. 旁向重疊相鄰航線的重疊稱為旁向重疊，重疊度要求在24以上。6. 立體像對(duì)在兩攝站點(diǎn)對(duì)同一地面景物攝取有一定影像重疊的兩張像片。7. 立體攝影測(cè)量根據(jù)立體像對(duì)中的物像幾何關(guān)系，以數(shù)學(xué)計(jì)算方法解求被攝目標(biāo)空間坐標(biāo)的理論方法。8. 攝影基線控制像片重疊度時(shí)，是將飛機(jī)視為勻速運(yùn)動(dòng)，每隔一定空間距離拍攝一張像片，攝站的間距稱為空間攝影基線B。9. 像平面坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系用以表示像點(diǎn)在像平面上的位置，通常采用右手坐標(biāo)系，x，y軸的選擇按需要而定在解析和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中，常根據(jù)框標(biāo)來(lái)確定像平面坐標(biāo)系，稱為像框標(biāo)坐標(biāo)系。10. 像主點(diǎn)相機(jī)主光軸與像平面的交點(diǎn)。11. 主合點(diǎn)地面上一組平行于攝影方向線的光束在像片上的構(gòu)像。12. 內(nèi)方位元素內(nèi)方位元素是表示攝影中心與像片之間相關(guān)位置的參數(shù)，包括三個(gè)參數(shù)。即攝影中心到像片的垂距(主距)f及像主點(diǎn)在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。13. 外方位元素外方位元素是表示攝影中心和像片在地面坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)的參數(shù),一張像片的外方位元素包括六個(gè)參數(shù)，其中有三個(gè)是直線元素，用于描述攝影中心的空間坐標(biāo)值；另外三個(gè)是角元素，用于表達(dá)像片面的空間姿態(tài)。14. 空間后方交會(huì)已知像片的內(nèi)方位元素以及至少三個(gè)地面點(diǎn)坐標(biāo)并量測(cè)出相應(yīng)的像點(diǎn)坐標(biāo)，則可根據(jù)共線方程列出至少六個(gè)方程式，解求出像片六個(gè)外方位元素，稱為空間后方交會(huì)。15. 同名核線同一核面與左右影像相交形成的兩條核線，其中核面指物方點(diǎn)與攝影基線所確定的平面； 16. 相對(duì)定向利用立體像對(duì)中存在的同名光線共面的幾何關(guān)系，以解析計(jì)算方法解求兩張像片的相對(duì)方位元素的過(guò)程。17. 絕對(duì)定向確定相對(duì)定向所建立的幾何模型的比例尺及模型空間方位的過(guò)程。18. 中心投影變換對(duì)于平坦地區(qū)(地面起伏引起的投影差小于規(guī)定限差)而言，要將中心投影的像片變?yōu)檎渫队暗牡貓D，就要將具有傾角的像片變?yōu)樗降南衿?，這種變換稱為中心投影的變換。19. 像點(diǎn)位移一個(gè)地面點(diǎn)在地面水平的水平像片上的構(gòu)像與地面有起伏時(shí)或傾斜像片上構(gòu)像的點(diǎn)位不同，這種點(diǎn)位的差異稱為像點(diǎn)位移，它包括像片傾斜引起的位移和地形起伏引起的位移，其結(jié)果是使像片上的幾何圖形與地面上的幾何圖形產(chǎn)生變形以及像片上影像比例尺處處不等。20. 人造立體視覺(jué)空間景物在感光材料上構(gòu)像，再用人眼觀察構(gòu)像的像片產(chǎn)生生理視差，重建空間景物的立體視覺(jué)所看到的空間景物為立體影像產(chǎn)牛的方體視覺(jué)稱為人造立體視覺(jué)。21. 相對(duì)定向元素描述兩張像片相對(duì)位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)，稱為相對(duì)定向元素。22. 采樣影像上的像點(diǎn)是連續(xù)分布，在影像數(shù)字化過(guò)程中每隔一個(gè)間隔讀一個(gè)點(diǎn)的灰度值，這個(gè)過(guò)程稱為采樣。23. 量化由于采樣過(guò)程得到的每個(gè)點(diǎn)的灰度值不是整數(shù)，將各點(diǎn)的灰度值取為整數(shù)，這一過(guò)程稱為影像灰度的量化。24. 灰度像素的明亮等級(jí)，在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中灰度值一般為0255之間。25. 像片糾正若對(duì)原始的航攝像片進(jìn)行處理，即用某些光學(xué)攝影的儀器進(jìn)行投影變換，使變換后得到的影像相當(dāng)于攝影儀物鏡光軸在鉛垂位置時(shí)攝取的水平像片，同時(shí)改化至圖比例尺；或應(yīng)用計(jì)算機(jī)按相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式進(jìn)行解算，從原始非正攝的數(shù)字影像獲取數(shù)字正攝影像，這些作業(yè)過(guò)程均稱為像片糾正。26. 線特征線特征是指影像的邊緣與線，邊緣可定義為影像局部區(qū)域特征不相同的那些區(qū)域間的分界線，而線則可定義為是具有很小寬度的，其中間區(qū)域具有相同的影像特征的邊緣對(duì)，也就是距離很小的一對(duì)邊緣構(gòu)成一條線。27. 影像匹配通過(guò)一定的匹配算法在兩幅或多幅影像之間識(shí)別同名點(diǎn)的過(guò)程，如二維影像匹配中通過(guò)比較目標(biāo)區(qū)和搜索區(qū)中相同大小的窗口的相關(guān)系數(shù)，取搜索區(qū)中相關(guān)系數(shù)最大所對(duì)應(yīng)的窗口中心點(diǎn)作為同名點(diǎn)。28. 金字塔影像對(duì)二維影像進(jìn)行低通濾波，并逐漸增大采樣間隔，形成的影像像素?cái)?shù)依次減少的影像序列。四、 簡(jiǎn)答題1. 簡(jiǎn)述攝影測(cè)量的三個(gè)發(fā)展階段及各自的特點(diǎn)? 攝影測(cè)量從誕生到現(xiàn)在經(jīng)歷了模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量三個(gè)階段。模擬攝影測(cè)量使用物理投影方式，使用純光學(xué)、機(jī)械型的模擬測(cè)圖裝置，是完全的手工操作。解析攝影測(cè)量使用的是數(shù)字投影方式，是由計(jì)算機(jī)控制的坐標(biāo)量測(cè)系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)輔助的人工操作。模擬攝影測(cè)量和解析攝影測(cè)量使用的都是傳統(tǒng)的正片或負(fù)片，都需要人工操作。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量處理的原始信息是數(shù)字影像或數(shù)字化影像；它最終是以計(jì)算機(jī)視覺(jué)代替人眼的立體觀測(cè)，因而它所使用的儀器最終將只是通用計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)外部設(shè)備；其產(chǎn)品是數(shù)字形式的，傳統(tǒng)的產(chǎn)品只是該數(shù)字產(chǎn)品的模擬輸出。2. 航空攝影測(cè)量對(duì)攝影過(guò)程及航攝資料有哪些要求？攝影過(guò)程航空攝影前要做出計(jì)劃，在做好地面準(zhǔn)備工作之后，選擇晴朗無(wú)云的天氣，利用帶有航攝儀的飛機(jī)或其他空載工具對(duì)地面進(jìn)行攝影。飛行完畢后，將感光的底片進(jìn)行攝影處理，得到航攝底片，稱為負(fù)片。對(duì)攝影資料的基本要求 航攝像片的好壞，直接影響測(cè)圖精度，基本要求包括：（1）影像的色調(diào)（要求影像清晰，色調(diào)一致，反差適中，像片上不應(yīng)有妨礙測(cè)圖的陰影）（2）像片重疊（為了滿足測(cè)圖的需要，在同一條航線上，相鄰兩像片應(yīng)有一定范圍的影像重疊，稱為航向重疊，相鄰航線也應(yīng)有足夠的重疊，稱為旁向重疊）（3）像片傾角（在攝影瞬間攝影機(jī)軸發(fā)生了傾斜，攝影機(jī)軸與鉛直方向的夾角稱為像片的傾角，一般要求傾角不大于2最大不超過(guò)3） （4）航向彎曲（一般要求航攝最大偏距與全航線長(zhǎng)之比不大于百分之三） （5）像片旋角（相鄰像片的主點(diǎn)連線與相幅沿航線方向兩框標(biāo)連線間的夾角稱像片旋角 有像片旋角會(huì)使旋重疊度收到影響，一般要求其不超過(guò)6 最大不超過(guò)8）3. 航空攝影中，為什么要求相鄰像片之間以及相鄰航線之間有一定的重疊？答：為便于立體測(cè)圖及航線間的接邊，除航攝像片要覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)外，還要求像片間有一定的重疊，航向重疊一般要求在60%以上，旁向重疊要求在24%以上。地面起伏大時(shí)，重疊度還要大，才能保持像片立體量測(cè)與拼接。4. 航攝像片有哪幾個(gè)內(nèi)、外方位元素，各有何用？答：內(nèi)方位元素包括三個(gè)參數(shù)，即攝影中心S到像片的垂距(主距)f及像主點(diǎn)在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，用其來(lái)恢復(fù)攝影光束。確定攝影光束在攝影瞬間的空間位置和姿態(tài)的參數(shù)，稱為外方位元素，一張的外方位元素包括六個(gè)參數(shù)，其中有三個(gè)是直線元素，用于描述攝影中心的空問(wèn)坐標(biāo)值；另外三個(gè)是角元素，用于表達(dá)像片面的空間姿態(tài)。5. 攝影測(cè)量中常用的坐標(biāo)系有哪些？各有何用？答：攝影測(cè)量中常用的坐標(biāo)系有兩大類。一類是用于描述像點(diǎn)的位置，稱為像方空間坐標(biāo)系；另類是用于描述地面點(diǎn)的位置稱為物方空間坐標(biāo)系。（1）像方空間坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系用以表示像點(diǎn)在像平面上的位置，通常采用右手坐標(biāo)系，軸的選擇按需要而定在解析和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中，常根據(jù)框標(biāo)來(lái)確定像平面坐標(biāo)系，稱為像框標(biāo)坐標(biāo)系。像空間坐標(biāo)系為了便于進(jìn)行空間坐標(biāo)的變換，需要建立起描述像點(diǎn)在像空間位置的坐標(biāo)系，即像空間坐標(biāo)系。以攝影中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，軸與像平面坐標(biāo)系的軸平行，軸與主光軸重合，形成像空間右手直角坐標(biāo)系像空間輔助坐標(biāo)系像點(diǎn)的像空間坐標(biāo)可直接以像平面坐標(biāo)求得，但這種坐標(biāo)的待點(diǎn)是每張像片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，這給計(jì)算帶來(lái)困難。為此，需要建立一種相對(duì)統(tǒng)一的坐標(biāo)系稱為像空間輔助坐標(biāo)系，用表示。此坐標(biāo)系的原點(diǎn)仍選在攝影中心坐標(biāo)軸系的選擇視需要而定。（2）物方空間坐標(biāo)系攝影測(cè)量坐標(biāo)系 將像空間輔助坐標(biāo)系沿著Z軸反方向平移至地面點(diǎn)P，得到的坐標(biāo)系稱為攝影測(cè)量坐標(biāo)系地面測(cè)量坐標(biāo)系 地面測(cè)量坐標(biāo)系通常指地圖投影坐標(biāo)系，也就是國(guó)家測(cè)圖所采用的高斯克呂格帶或帶投影的平面直角坐標(biāo)系和高程系，兩者組成的空間直角坐標(biāo)系是左手系，用表示。地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系由于攝影測(cè)量坐標(biāo)系采用的是右手系，而地面測(cè)量坐標(biāo)系采用的是左手系，這給由攝影測(cè)量坐標(biāo)到地面測(cè)量坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換帶來(lái)了困難。為此，在攝影測(cè)量坐標(biāo)系與地面測(cè)量坐標(biāo)系之間建立一種過(guò)渡性的坐標(biāo)系，稱為地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系，用表示，其坐標(biāo)原點(diǎn)在測(cè)區(qū)內(nèi)的其一地面點(diǎn)上。 6. 攝影測(cè)量中，為什么要把像空間坐標(biāo)變換為像空間輔助坐標(biāo)？常用的坐標(biāo)變換公式是什么？由于將像平面坐標(biāo)求像點(diǎn)的像空間坐標(biāo)時(shí)，每張相片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，給計(jì)算帶來(lái)困難。因此建立相對(duì)統(tǒng)一的像空間輔助坐標(biāo)系。像空間坐標(biāo)系和像空間輔助坐標(biāo)系坐標(biāo)之間的變換關(guān)系為7. 什么是共線方程，它在攝影測(cè)量中有何應(yīng)用？答：共線方程即中心投影的構(gòu)像方程共線方程式包括十二個(gè)數(shù)據(jù)：以像主點(diǎn)為原點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，相應(yīng)地面點(diǎn)坐標(biāo)，像片主距及外方位元素。共線條件方程在攝影測(cè)量中的主要應(yīng)用如下：?jiǎn)纹蠓浇粫?huì)和立體模型的空間前方交會(huì)；求像底點(diǎn)的坐標(biāo)；用作光束法平差中的基本方程；解析測(cè)圖儀中的數(shù)字投影器；航空攝影模擬；利用DEM進(jìn)行單張像片測(cè)圖。8. 空間后方交會(huì)的目的是什么?解求中有多少未知數(shù)?至少需要測(cè)求幾個(gè)地面控制點(diǎn)?為什么?答：利用一定數(shù)量的地面控制點(diǎn)，根據(jù)共線方程，反求像片的外方位元素，這種方法稱為單張像片的空間后方交會(huì)。解求外方位元素時(shí)，有六個(gè)未知數(shù)，至少需要六個(gè)方程。由于每一對(duì)共軛點(diǎn)可列出兩個(gè)方程，因此，若有三個(gè)已知地面坐標(biāo)控制點(diǎn)，則可列出六個(gè)方程，解求六個(gè)外方位元素改正數(shù)測(cè)量中為了提高精度，常有多余觀測(cè)方程。在空間后方交會(huì)中，通常是在像片的四個(gè)角上選取四個(gè)或更多的地面控制點(diǎn)，因而要用最小二乘法平差計(jì)算。9. 試推導(dǎo)空間后方交會(huì)中誤差方程式系數(shù)10. 假設(shè)在航高 H 處利用主距為 f 的航攝儀拍得一張理想的航攝像片，試導(dǎo)出像片上的像點(diǎn)坐標(biāo)與其對(duì)應(yīng)物點(diǎn)坐標(biāo)間的關(guān)系式，并說(shuō)明式中各符號(hào)的物理意義?！敬稹?下圖示意了理想像片上像點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)物點(diǎn)坐標(biāo)間的關(guān)系（以 x 坐標(biāo)為例）。由圖中相似三角形可得到：同理：將上兩式整理可得：式中，（Xs，Ys）為投影中心在地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)；（X，Y）為地面點(diǎn) A 在地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；（x，y）為地面點(diǎn) A 所對(duì)應(yīng)的像點(diǎn) a 在以像主點(diǎn)為原點(diǎn)的像平面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；f 為攝影機(jī)主距；H 為攝影航高。11. 設(shè)在航高 H 處利用主距為 f 的航攝儀對(duì)同一地物拍得一張理想的和一張傾斜的航攝像片，試推導(dǎo)某地物點(diǎn)在兩張像片上構(gòu)像的像平面坐標(biāo)間的幾何關(guān)系，并詳細(xì)說(shuō)明式中各符號(hào)的意義?！敬稹?根據(jù)共線條件方程，傾斜像片上一像點(diǎn)的像平面坐標(biāo)與其對(duì)應(yīng)地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)具有如下關(guān)系：式中，x, y為像點(diǎn)的像平面坐標(biāo)；f為航攝儀主距； 為地面點(diǎn)坐標(biāo)； 為像片外方位線元素； 表示由像片外方位角元素組成的正交變換矩陣。對(duì)于同一攝站所拍攝的理想像片R為單位陣，當(dāng)同一地面點(diǎn)在理想像片的構(gòu)像為時(shí)，有將傾斜像片共線方程式代入上式得：展開(kāi)后整理得：上式即為某地物點(diǎn)在兩張像片上構(gòu)像的像平面坐標(biāo)間的幾何關(guān)系。12. 雙像解析攝影測(cè)量測(cè)求地面點(diǎn)三維坐標(biāo)的方法有哪三種？答：用解析的方法處理立體像對(duì)，常用的方法有三種：利用像片的空間后方交會(huì)與前方交會(huì)來(lái)解求地面目標(biāo)的空司坐標(biāo)。利用立體像對(duì)的內(nèi)在幾何關(guān)系，進(jìn)行相對(duì)定向，建立與地面相似的立體模型，計(jì)算出模型點(diǎn)的空間坐標(biāo)。再通過(guò)絕對(duì)定向，將模型進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放把模型納入到規(guī)定的地面坐標(biāo)系之中解求出地面目標(biāo)的絕對(duì)空間坐標(biāo)。利用光束法雙像解析攝影測(cè)量來(lái)解求地面目標(biāo)的空間坐標(biāo)，這種方法將待求點(diǎn)與已知外業(yè)控制點(diǎn)同時(shí)列出誤差方程式，統(tǒng)一進(jìn)行平差解求。這種方法理論較為嚴(yán)密它把前面兩種方法的兩種步驟合在一個(gè)整體內(nèi)。13. 立體像對(duì)前方交會(huì)的目的是什么?答：應(yīng)用單像空間后方交會(huì)求得像片的外方位元素后，欲由單張像片上的像點(diǎn)坐標(biāo)反求相應(yīng)地面點(diǎn)的空間坐標(biāo)仍不可能，只能確定其空間方向，而使用同名像點(diǎn)就能得到兩條同名射線在空間的方向，這兩條射線一定相交其相交處必定是該地面點(diǎn)的空間位置，所以空間前方交會(huì)是為了確定相應(yīng)地面點(diǎn)的地面坐標(biāo)。14. 絕對(duì)定向的目的是什么?定向元素有哪些?如何解求絕對(duì)定向元素?解求中至少需要幾個(gè)控制點(diǎn)?絕對(duì)定向的目的就是將相對(duì)定向后求出的攝影測(cè)量坐標(biāo)變換為地面測(cè)量坐標(biāo)，七個(gè)參數(shù)。7個(gè)未知數(shù)至少需列7個(gè)方程，若將已知平面坐標(biāo)()和高程的地面控制點(diǎn)稱為平高控制點(diǎn)，僅已知高程的控制點(diǎn)稱為高程控制點(diǎn)，至少需要兩個(gè)平高控制點(diǎn)和一個(gè)高程控制點(diǎn)，而且三個(gè)控制點(diǎn)不能在一條直線上。生產(chǎn)中，一般是在模型四角布設(shè)四個(gè)控制點(diǎn)，因此有多余觀測(cè)值，按最小二乘法平差解求。15. 解析相對(duì)定向的目的是什么?有哪兩種方法?各種方法的定向元素是哪五個(gè)?答：用于描述兩張像片相對(duì)位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)，稱為相對(duì)定向元素。用解析計(jì)算的方法解求相對(duì)定向元素的過(guò)程，稱為解析法相對(duì)定向。有連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向和單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向。（1）連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向是以左方像片為基準(zhǔn)，求出右方像片相對(duì)于左方像片的相對(duì)方位元素。選定像空間輔助坐標(biāo)系，使得左像片在中的相對(duì)方位元素均為已知值。需要解求的元素只有5個(gè)，即（2）單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向是以攝影基線作為像空間輔助坐標(biāo)系的軸，以左攝影中心為原點(diǎn)，左像片主光軸與攝影基線B組成的主核面(左主核面)為平面，構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向元素為 16. 什么是影像相關(guān)？它與影像匹配存在著什么樣的關(guān)系？簡(jiǎn)述影像相關(guān)的基本原理。答：通過(guò)取出以待定點(diǎn)為中心的左影像的小區(qū)域的影像信號(hào)與右影像上相應(yīng)區(qū)域的影像信號(hào)，計(jì)算它們的相關(guān)函數(shù)，相關(guān)函數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的右影像區(qū)域的中心即為待定點(diǎn)的同名點(diǎn)，這種求解同名點(diǎn)的過(guò)程就叫影像相關(guān)。影像相關(guān)只是影像匹配的一個(gè)方面，影像匹配包括影像相關(guān)，但涵蓋的范圍更廣泛。影像相關(guān)的基本原理(以二維相關(guān)為例)：在左影像上取以待定點(diǎn)為中心的目標(biāo)區(qū)，其大小為m*n,粗略估計(jì)其同名點(diǎn)在右影像上可能存在的區(qū)域，在右影像上取搜索區(qū)大小為k*l(km,ln),依次取搜索區(qū)中與目標(biāo)區(qū)大小相同的窗口，并計(jì)算其與目標(biāo)區(qū)的相關(guān)系數(shù)，比較所有的相關(guān)系數(shù),取其最大值或者最小值(依算法而定)對(duì)應(yīng)的搜索區(qū)中所取區(qū)域的中心為待定點(diǎn)的同名點(diǎn)，這就是影像相關(guān)的基本原理。17. 比較有名的點(diǎn)特征提取算子有哪幾種？試述其中一種提取算子的原理。答：算子種類：moravec算子forsther算子moravec算子原理：（利用灰度方差提取點(diǎn)特征的算子）。步驟：計(jì)算個(gè)像元的興趣值IV在以像素（c，r），為中心的wkw的影象窗口中計(jì)算四個(gè)方向相鄰像素灰度差的平方和，取最小者作為該像素（c，r）的興趣值：IVcr=minV1V2V3V4; .給定一經(jīng)驗(yàn)閾值的點(diǎn)作為候選點(diǎn)；，選取候選點(diǎn)中的極值點(diǎn)作為特征點(diǎn)。此步驟稱為“抑制局部非最大”。綜合，moravec算子是在四個(gè)主要方向上，選擇具有最大最小灰度方差的點(diǎn)作為特征點(diǎn)。18. 差分算子的缺點(diǎn)是什么？為什么LOG算子能避免差分算子的缺點(diǎn)？ 答：差分算子對(duì)噪聲較敏感，提取的特征并非真正的特征，LOG算子在提取邊緣時(shí)，利用高斯函數(shù)先進(jìn)行低通濾波，然后再利用拉普拉斯算子進(jìn)行高通濾波并提取零交叉點(diǎn)，因而避免了差分算子的缺點(diǎn)。19. Hough變換的作用是什么？是否直接用于特征提?。吭囀鯤ough變換的過(guò)程。答：（1）作用：將影像空間中的曲線交換到參數(shù)空間中，通過(guò)檢測(cè)參數(shù)空間中的極值點(diǎn)，確定出該曲線的描述參數(shù)，從而提取影像中的規(guī)則曲線。（2）不能。由于存在噪聲及特征點(diǎn)的位置誤差，參數(shù)空間中的所映射曲線并不嚴(yán)格通過(guò)一點(diǎn)，（3）過(guò)程：對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理，提取特征并計(jì)算其梯度方向，將（Q， ）參數(shù)平面量化，設(shè)置二維累計(jì)矩陣H（Qi， ）邊緣細(xì)化，剔除非極值點(diǎn)，計(jì)算值，并給相應(yīng)的累計(jì)矩陣元素增加一個(gè)單位值，對(duì)累計(jì)矩陣進(jìn)行閾值檢測(cè)，將大于閾值的點(diǎn)作為備選點(diǎn)，取累計(jì)矩陣中備選點(diǎn)中的極大值點(diǎn)為所需的峰值點(diǎn)，這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)空間的坐標(biāo)即所檢測(cè)直線的參數(shù)。20. 說(shuō)明金字塔影像的概念及其建立的必要性和重要性。對(duì)二維影像進(jìn)行低通濾波，并逐漸增大采樣間隔，形成的影像像素?cái)?shù)依次減少的影像序列，即為金字塔影像。它采用由粗到精的策略，即先利用低頻信息進(jìn)行粗相關(guān)，概略找出同名點(diǎn)的位置，然后利用高頻信息進(jìn)行精相關(guān)找到同名點(diǎn)。其必要性與重要性：由于根據(jù)相關(guān)函數(shù)譜分析，相關(guān)函數(shù)越陡峭，則高頻信息越豐富，相關(guān)精度也越高，但拉入范圍(即可靠性)小；而相關(guān)函數(shù)越平緩，低頻信息越豐富，相關(guān)精度也低，但拉入范圍大，可靠性高。鑒于這種問(wèn)題，通過(guò)金字塔影像的建立，應(yīng)用由粗到精的策略，這樣既可以保證相關(guān)結(jié)果的精度，還能保證其可靠性，因此金字塔影像的建立非常重要。21. “相關(guān)系數(shù)最大”影像匹配、基于物方的 VLL 法影像匹配和最小二乘法影像匹配的相同點(diǎn)及差別是什么？“相關(guān)系數(shù)最大”影像匹配是指在左影像上以目標(biāo)點(diǎn)為中心選取一定大小的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)，將右片同名點(diǎn)可能存在的區(qū)域作為搜索區(qū)，比較目標(biāo)窗口和搜索區(qū)內(nèi)同大小窗口的灰度相關(guān)系數(shù)，將相關(guān)系數(shù)最大所對(duì)應(yīng)的窗口的中心作為同名點(diǎn)。 基于物方的 VLL 法影像匹配是在待定點(diǎn)的地面平面坐標(biāo)已知的情況下，通過(guò)共線方程和合理的高程設(shè)定值，解算其相應(yīng)的像點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)比較不同高程所對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)的相關(guān)測(cè)度，取最大測(cè)度處的像點(diǎn)作為同名點(diǎn)，相應(yīng)的高程作為物點(diǎn)的高程； 最小二乘法影像匹配是指顧及影像的幾何和輻射畸變并引入相應(yīng)的變形蠶參數(shù)，同時(shí)按最小二乘的原則解求這些參數(shù)，將相關(guān)系數(shù)最大處的左片目標(biāo)窗口采用坐標(biāo)梯度加權(quán)平均作為目標(biāo)點(diǎn)，右片同名點(diǎn)的位置由求得的幾何參數(shù)計(jì)算而得； 由上可知三種匹配算法的相同點(diǎn)：都是基于灰度的影像匹配，都用到了相關(guān)系數(shù)最大作為匹配的測(cè)度；不同點(diǎn)：“相關(guān)系數(shù)最大”影像匹配是基于像方的，通過(guò)選定目標(biāo)區(qū)窗口與搜索區(qū)中相應(yīng)大小的窗口中相關(guān)系數(shù)系數(shù)最大的窗口中心點(diǎn)作為同名點(diǎn)，匹配精度與窗口大小、影像信噪比有關(guān)； “基于物方的 VLL 法”影像匹配是基于物方的，而且能直接確定物方點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)，將不同高程處所對(duì)應(yīng)左右影像中的像點(diǎn)作為可能的匹配點(diǎn)，取相關(guān)系數(shù)最大處作為同名像點(diǎn)，同時(shí)也獲得了物點(diǎn)的高程信息，匹配精度與步距 dz、影像信噪比、匹配窗口大小有關(guān)；“最小二乘法”影像匹配是基于像方的，考慮了幾何畸變、輻射畸變等系統(tǒng)誤差，可靈活引入了各種參數(shù)和約束條件，匹配精度較高，可達(dá)子像素級(jí)，匹配點(diǎn)的位置左片通過(guò)窗口梯度加權(quán)平均而求得，右片由求得的幾何參數(shù)計(jì)算而得，匹配精度與信噪比、影像的紋理結(jié)構(gòu)有關(guān)。22. 什么是特征匹配？它與基于灰度的影像匹配有什么不同？請(qǐng)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)自動(dòng)相對(duì)定向的方法原理和關(guān)鍵技術(shù)。特征匹配是指通過(guò)分別提取左右片影像或多張影像的特征（點(diǎn)、線、面等特征） ，對(duì)特征進(jìn)行參數(shù)描述，然后運(yùn)用所描述的參數(shù)來(lái)進(jìn)行匹配的一種匹配算法； 特征匹配與灰度匹配的區(qū)別：灰度匹配是基于像素的，特征匹配則是基于區(qū)域的，特征匹配在考慮像素灰度的同時(shí)還考慮諸如空間整體特征、空間關(guān)系等因素； 自動(dòng)相對(duì)定向的方法原理：用特征提取算子提取左影像上的特征點(diǎn)，根據(jù)一定的匹配算法找出左片上的特征點(diǎn)在右片上的同名點(diǎn)，采用粗差剔除法去掉誤差超限的同名點(diǎn)，留下 5 組以上的同名點(diǎn)對(duì)，根據(jù)相對(duì)定向原理有左右影像上的同名像點(diǎn)解算 5 個(gè)相對(duì)定向元素；關(guān)鍵技術(shù)： （1）特征點(diǎn)的自動(dòng)提?。嚎赏ㄟ^(guò) Moravec 算子或 Forstner算子進(jìn)行特征點(diǎn)的自動(dòng)提??；（2）特征點(diǎn)的自動(dòng)匹配：依據(jù)影像的實(shí)際情況采用適當(dāng)?shù)钠ヅ渌惴ㄈ绮捎米钚《朔ㄓ跋衿ヅ洹⒖缃臃ㄓ跋衿ヅ涞?，?duì)于右片既可以通過(guò)特征提取挑選預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)的特征點(diǎn)作為可能的匹配點(diǎn)，也可以不進(jìn)行特征提取將預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)的每一點(diǎn)作為可能的匹配點(diǎn)，或“爬山法”搜索動(dòng)態(tài)地確定各選點(diǎn)； （3）粗差剔除：由于所選同名點(diǎn)較多，為保證相對(duì)定向元素的求解結(jié)果精度較高，在匹配后必須針對(duì)匹配結(jié)果剔除誤差過(guò)大的同名點(diǎn)，但必須保留至少 5 對(duì)同名點(diǎn)；（4）相對(duì)定向解算：定向元素與采用連續(xù)法還是獨(dú)立法相對(duì)定向有關(guān)；23. 作圖說(shuō)明航攝像片的外方位元素確定攝影瞬間攝影機(jī)或像片的空間位置，亦即攝影光束空間位置的數(shù)據(jù)，稱為像片的外方位元素（5分）24. 簡(jiǎn)述影像重采樣理論及相關(guān)主要方法當(dāng)欲知不位于矩陣(采樣)點(diǎn)上的原始函數(shù) 的數(shù)值時(shí)就需進(jìn)行內(nèi)插，此時(shí)稱為重采樣(resampling)，意即在原采樣的基礎(chǔ)上再一次采樣。主要方法為雙線性插值法、雙三次樣條曲線內(nèi)差法、最鄰近像元法25. 詳述前方交會(huì)的計(jì)算步驟（1）由已知外方位角元素和像坐標(biāo)，求出像點(diǎn)的左右像空間輔助坐標(biāo)（2）由已知外方位線元素，求出（BX,BY,BZ）（3）求出投影系數(shù)（4）求出地面點(diǎn)在S-XYZ像空間輔助坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（5）地面點(diǎn)在物方坐標(biāo)系中坐標(biāo)26. 航攝像片與地圖有什么不同？答：航攝像片是地面景物的中心投影構(gòu)像，地圖在小